全球范围内,中国人口众多,因此比较注重农业的发展,而利用机械化设备进行田间作物的运作是一个必然的发展过程,它可以节约劳动力和提高经济效益。现如今,人们在秋收时节开始部分的使用玉米联合收获机,但是我国大多数的玉米联合收获机只有玉米的掰取功能,玉米的苞叶会直接排出,排出的玉米苞叶最终的处理方式是焚烧,这不仅浪费资源,还会污染环境。即使部分玉米联合收获机有苞叶粉碎还田功能,但由于国内各个地区玉米收获时的含水率不同,导致在苞叶粉碎还田后由于粉碎段较大造成农机具堵塞。为了解决粉碎段较大的问题,对玉米苞叶粉碎装置进行了研究和试验,使苞叶的粉碎效果得以改善。针对粉碎段较大的问题,本文首先对玉米苞叶剥离装置进行理论分析,了解其工作原理及苞叶排出路径,在此基础上设计了玉米苞叶粉碎装置,该装置主要由粉碎滚筒,粉碎刀片,传动轴,轴承座,法兰、皮带轮和粉碎箱体组成。该装置结构紧凑,简捷,喂入口较大,能够适应剥离后玉米苞叶的各种喂入情况,而且锯齿形刀片粉碎性能好,能够有效解决粉碎段较大的问题。本文利用ADAMS仿真软件对玉米苞叶粉碎装置进行了运动学和动力学仿真,仿真结果显示:当玉米苞叶与玉米苞叶粉碎装置的粉碎滚筒开始接触时,首先被粉碎滚筒上的粉碎动刀片切割,然后被粉碎箱体上的粉碎定刀片和粉碎滚筒上的粉碎动刀片共同切割,玉米苞叶在粉碎的过程中,自身发生了跳动、翻转和滑移的现象。本文在玉米苞叶剥离装置和玉米苞叶粉碎装置综合试验台上进行了玉米苞叶粉碎影响因素试验,包括单因素试验、正交试验、多个玉米为一组试验和高速摄影等试验,优化了玉米苞叶粉碎装置的参数,通过各个试验得出了以下结果:(1)通过单因素试验,研究了玉米苞叶粉碎装置的粉碎滚筒转速对玉米苞叶粉碎效果的影响规律,通过试验得出:粉碎滚筒转速为1300r/min,时,玉米苞叶粉碎合格率为95%,即合格率最高,玉米苞叶的粉碎效果最好。(2)通过3因素3水平的正交试验,得出粉碎滚筒的转速对玉米苞叶粉碎合格率具有较为显著的影响,而且影响玉米苞叶粉碎合格率的3个因素从主到次依次是:粉碎滚筒的转速、玉米苞叶粉碎装置的位置、玉米苞叶粉碎装置的角度。(3)通过多个玉米试验,模拟田间玉米苞叶粉碎装置的苞叶粉碎情况,检验玉米苞叶粉碎装置的适应性和实际通过性能,通过试验得出:玉米苞叶粉碎段的合格率随着玉米苞叶粉碎个数的增加而降低。(4)通过高速摄影试验,观察在三种滚筒转速下刀片与玉米苞叶的接触、粉碎运动过程,总结粉碎规律。通过试验得出:玉米苞叶进入玉米苞叶粉碎装置后,由于粉碎滚筒的高速运转,带动玉米苞叶跟其运动,玉米苞叶首先被粉碎动刀片进行切割,然后被粉碎定刀片和粉碎动刀片共同切割,随着粉碎滚筒的运转,玉米苞叶反复被粉碎粉碎定刀片和粉碎动刀片粉碎,最后完成粉碎过程。随着粉碎滚筒转速的增加,玉米苞叶粉碎完成的时间逐渐缩短,并且粉碎成功率也随之增加。